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硅酸盐通报2025年第07期:石棉尾矿与粉煤灰协同制备保温泡沫陶瓷的性能研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:杨进;孙红娟;彭同江;罗利明;陈仕泽;

单位:西南科技大学固体废物处理与资源化教育部重点实验室;西南科技大学矿物材料及应用研究所;国家原子能机构核环境安全技术创新中心;

摘要:为实现固体废物的高附加值利用,本研究以石棉尾矿和粉煤灰为主要原料,石英砂为辅料,通过自发泡工艺成功制备了顽火辉石-堇青石基保温泡沫陶瓷(简称泡沫陶瓷)。探讨了烧结温度和石英砂掺量对泡沫陶瓷孔隙结构、物理性能及热导率的影响。结果表明,泡沫陶瓷的热导率主要受气孔结构和分布的影响。随着石英砂掺量和烧结温度的增加,泡沫陶瓷的孔隙率逐渐增大,气孔由不均匀分布转变为均匀分布的闭孔结构,气孔内低热导率气体的存在有效抑制了热量的传导。与此同时,石英砂掺量的增加促进了低热导率晶相(如堇青石)的相对含量提高,而高热导率晶相(如尖晶石)的相对含量下降,从而进一步降低热导率。所制备泡沫陶瓷的常温热导率最低可达0.17 W/(m·K),孔隙率达到69.43%,抗压强度为18.77 MPa,优于《建筑节能与可再生能源利用通用规范》(GB 55015—2021)对建筑外墙保温材料的要求。该研究为石棉尾矿和粉煤灰的资源化利用提供了试验依据,并为建筑节能材料性能的提升提供了理论支持和实践参考,具有较好的环境效益和应用潜力。

关键词:石棉尾矿;;粉煤灰;;保温泡沫陶瓷;;热传导机制;;物理性能

基金资助:四川省知识产权局知识产权专项(2024-ZS-00154);; 西南科技大学研究生创新基金资助(24ycx1133);; 四川省科技计划资助(2025ZNSFSC0437)